美国能源部的新氢枢纽项目风险与机遇并存

2022年4月11日下午12:43
前面有管道的天然气厂Zorandim / Shutterstock.com
朱莉·麦克纳马拉
高级能源分析师

2021年11月基础设施投资和就业法案(IIJA),也被称为两党基础设施法,或BIL,包括一项80亿美元的“区域清洁氢枢纽”计划,该计划要求能源部(DOE)开发至少四个氢枢纽,以推进美国的清洁氢行业。

氢在国家的作用清洁能源转型是非常重要的,并且受到限制。

这是因为,虽然氢为将清洁能源解决方案扩展到海运和炼钢等难以脱碳的污染者提供了必要的途径,但使用它存在实际成本和权衡,包括通过可再生能源生产效率低下(或者更糟的是,如果使用天然气,可能会产生极高的污染),需要大规模的基础设施升级以从化石燃料过渡到化石燃料,燃烧时会产生有害健康的氮氧化物排放。因此,当今天的化石燃料最终使用时可以直接通过可再生能源发电,比如取暖建筑在美国,这是压倒性的更好的脱碳路径

因此,为了确保氢气发挥生产性作用,而不是浪费的、可能完全有害的转移,必须以严格的实施框架为指导,从战略上优先考虑和针对其使用,并制定强有力的标准,以确保真正清洁和安全的部署。

这就引出了一个紧迫的问题:美国历史上最新、规模最大的氢能计划能胜任这项任务吗?

坦率地说,立法语言令人担忧。BIL没有为氢所需的狭隘目标和严格定义的作用奠定基础,相反,它反复呼吁优先使用化石燃料而不是可再生能源生产氢;浪费地推动氢的广泛吸收和使用,而不是战略部署;制定时间表毫无疑问会使项目偏向于产业而不是社区。

但关键是:故事并不一定要在那里结束,因为文本给能源部留下了很大的空间来塑造该计划,因为它正在走向实施。

这就是我们需要推动的领域,因为作为一个国家,我们无法承受化石燃料80亿美元的削减以及由此产生的连锁后果特别是当替代方案,有针对性的,真正清洁和有益的氢气生产和使用的真正战略建设,对实现我们的气候目标至关重要。

以下段落提供了氢枢纽项目的背景,详细介绍了基础BIL文本引发的一些主要关注,并强调了能源部在实施该项目时向更好的方向转变的关键风险和关键机遇。

氢气枢纽项目的背景

氢枢纽计划(能源部现在称之为“H2Hubs”)的关键是在五年期间(2022财年至2026财年)向以下项目提供资金至少四个“中心”将清洁氢生产者和最终用户聚集在一起,以促进国家“清洁氢经济”的示范、发展和商业化。

在这一总体目标下,法律明确包括五个具体的枢纽选择标准:

  • 原料的多样性,包括至少一个展示化石燃料清洁制氢的中心,一个来自可再生能源,一个来自核能。
  • 最终用途的多样性,包括至少一个示范氢在电力部门的使用的枢纽,一个在工业部门,一个在住宅和商业供暖部门,一个在交通部门。
  • 地理多样性,中心将设在美国不同地区,并使用该地区“丰富”的能源。
  • 天然气产区的位置,呼吁在美国拥有“最丰富的天然气资源”的地区至少建立两个枢纽(尽管它没有明确要求)使用那些天然气资源)。
  • 就业,优先考虑可能为“该地区最大数量的居民”创造技能培训和长期就业机会的中心提案。

至关重要的是,除最终的就业标准外,案文中每一项标准的前面都有一个非常重要的警告:“在可行的最大程度上”。也就是at大多数上述建议应该被认为是提供信息的,而不是决定性的——这是关键,因为如上所列,上述许多标准在最好的情况下可能会导致浪费,在最坏的情况下可能会造成有害的氢气投资。

此外,该法律还包括一项最终的总体允许,允许能源部在其认为必要和适当的情况下纳入额外的标准,这极大地扩大了该项目将选择和不会选择的范围。

H2Hubs计划的时间表

在五年资金分配的限制下,文本为能源部制定了进一步推进该项目的时间表。这包括在条例草案通过后180天(即今年5月)进行初步提案征集,以及在提交提案截止日期一年后进行初步甄选。

然而,文本中的措辞实际上使DOE方面的灵活性比第一次阅读时所暗示的要大得多——而且确实是DOE似乎在练习一些灵活性在它预期即将到来的时间线。例如,能源部最近建议,它打算发布一个草案今年5月公布资助机会,然后举行预选会议,收集更多的公众反馈,然后在2022年底发布实际的融资机会公告。

此外,美国能源部已经提出计划,将提案选择分为至少两个阶段,第一阶段的奖励集中在涵盖枢纽规划和评估,第二阶段的奖励支持枢纽部署,只有通过第一阶段的提案才有资格进入第二阶段。此外,能源部目前的计划不仅将招标过程分为多个阶段,而且还将启动多轮这样的招标。

也就是说,从一开始就很明显能源部如何执行其任务对项目最终如何发挥作用有着巨大的影响。以上细节说明为工艺;下面是内容的详细说明。

RFI响应提高了对H2Hubs实现的关注和机会

当涉及到内容和方向时,BIL文本放入H2Hubs程序坚定地但是,能源部最终似乎还有很大的空间来让这个项目进入一个更好的地方,从深入的决策点到大的优先级问题。

一个令人鼓舞的迹象是,能源部在2月份的报告中提出了许多这样的问题索取资料H2Hubs的实施策略。

在化石燃料行业之外,氢一直占据主导地位标题和谈话要点在美国,许多环境和社区组织提交了RFI回复,以确保能源部确实看到了全貌,并面对推进一个考虑不周的项目的成本和后果。

所提出的主题有很多,但从我们的角度来看,有三个关键点(涵盖了许多子主题)有助于指导DOE推进H2Hubs项目实现。

1.战略优先级。

正如一开始所述,氢的正确作用是高度针对性的部署,而不是广泛使用.因此,随着能源部最终确定枢纽选择标准,它将必须要明确氢能源的战略目标——它必须致力于在这些领域集中精力并推动进展。这意味着优先考虑那些无法通过其他方式脱碳的最终用途项目,并在将氢应用与可能的替代品进行比较的综合评估的基础上得出结论1.5 c的经济范围脱碳转型要求。

2.广泛考虑生产和最终使用的影响。

当涉及到氢的生产、运输和使用时,狭隘的考虑就会错过主要气候、污染和环境影响.例如,BIL的“清洁氢气”生产资格标准仅限于碳排放,而且仅限于氢气生产点产生的碳排放。对于从化石燃料中生产氢的途径,这样的标准将完全忽略上游甲烷泄漏分析表明可导致产生的氢具有高碳强度,即使(如果,如果,如果),设施本身设法实现了高捕获率-目前,甲烷排放仍然是一个问题主要问题.这一标准也将是电解的一个问题,因为在生产点上,电力只是简单地将水分解成氢和氧,如何发电驱动电解产生了重大的影响对于氢的最终碳强度也是如此,因为只有在系统之外的可再生电力才能产生低碳氢。

如果能源部不大幅扩大其对“清洁氢”的定义范围,它将无法建立一个强有力的“清洁氢”计划;否则,它将威胁到支持氢气生产途径的部署从来没有与气候目标保持一致。这同样适用于评估氢气最终用途应用的成本、效益和权衡,以及其规模氢气泄漏本身对气候的影响.对于每一个问题,能源部都必须超越碳排放的范畴,考虑到标准污染物和水的可用性和使用等影响。

3.社区参与和劳动力发展。

氢有可能推动有益的社区投资和劳动力机会——或者没有。到目前为止,特别是在社区方面,氢能项目并没有起到任何作用,化石燃料利益相关者在许多团体甚至还没有注意到这些新生活动之前,就争先恐后地确保自己的财富,更不用说有机会参与进来了。社区的参与变得更加重要,因为尽管新的氢能努力有可能纠正过去的错误,但基于化石燃料的氢能中心提案尤其有可能使环境正义社区长期以来所承受的不公平现象永久化。H2Hubs计划必须从一开始就积极地优先考虑这一点。通过确保该项目留出时间让社区有意义地参与进来,以及选择标准需要大量的社区参与,它可以做到这一点之前项目的启动和继续贯穿始终。同样,美国能源部可以通过制定严格的劳工标准来确保H2Hubs项目提供高质量的工作。所有这些都应该在直接和持续的利益相关者的外联和参与中完成。

将H2Hubs项目放在更广泛的氢环境中

能源部目前正在审查RFI的回复,预计其下一步行动将是今年5月发布的融资机会草案。到那时,我们将看到该部门在多大程度上重视这些反馈,以及在多大程度上仍然需要推动以使细节正确。

H2Hubs计划只是一个计划,但由于它的规模,而且它是国家舞台上的首批计划之一,它有可能在未来许多年里塑造氢活动。我们已经目睹了这种影响,全国各地的州和地区现在都在争先恐后地把自己定位为“有利”的枢纽地点,从加州到宾夕法尼亚州,从内布拉斯加州到肯塔基州,从新墨西哥州到伊利诺伊州,以及更多介于两者之间的地方。然而,在一个尖锐的例子中,如果能源部不能做到这一点,我们的国家将会失去多少,几个到目前为止,各州和地区的提案都是为了迎合H2Hubs计划可能出现的最坏结果而制定的——基于BIL的初始文本——考虑化石燃料的施舍,狭隘地甚至没有考虑更广泛的气候和污染影响,完全缺乏战略优先级,忽视社区参与。

我们不需要——事实上,我们需要负担不起-氢能中心项目,推动数十亿美元投资于对气候和健康有害的化石燃料开采、基础设施和使用;这推动了数十亿美元投资于氢应用,不仅导致氮氧化物排放增加,而且可以通过直接用可再生能源发电来更有效地解决这一问题;这导致数十亿美元投资于长达数十年的基础设施,而这些基础设施与我们需要去的地方完全不一致。

相反,我们需要能源部清醒地认识到,氢在国家清洁能源转型中真正是一项资产,并建立一个项目,建立护栏、优先事项和框架,以适当地引导投资资金。催化真正和必要的清洁氢解决方案,应用于清洁能源替代品不存在的地方。指导建设战略性的、清洁的、可持续的、真正有益的氢经济。

在未来的氢政策和投资中,还会有其他修正方向的机会,但如果第一次错了,所有这些都将更难正确。

美国能源部必须把这个做好。